Consorzio COMETA - Progetto PI2S2 UNIONE EUROPEA Il Programma Operativo Nazionale e le sue opportunità per le Imprese Prof. Roberto Barbera Università di Catania e INFN Grid Industry Day all’Università di Catania Catania,

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Sommario La strategia di Lisbona della Commissione Europea e le “Regioni della Convergenza” Cos’è il PON ? –di quali fondi si avvale ? Il passato/presente: il PON –i risultati per le imprese –l’Avviso 1575 e l’e-Infrastruttura italiana Il futuro: il PON I temi strategici di interesse Conclusioni e prospettive

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, La strategia di Lisbona È stata definita dall’Agenda Sociale Europea nei Consigli Europei di Lisbona (2000), Nizza (2000), Göteborg (2001), Barcellona (2002) e Bruxelles (2005); Obiettivo qualitativo: –Trasformare l'Unione Europea, entro il 2010, “nell’economia basata sulla conoscenza più competitiva e dinamica del mondo, in grado di realizzare una crescita economica sostenibile con nuovi e migliori posti di lavoro e una maggiore coesione sociale“; Obiettivi quantitativi (da raggiungere entro il 2010): –Un tasso di crescita economica pari al 3%; –Un tasso di occupazione del 70%; –Un tasso di partecipazione della forza femminile al lavoro pari al 60%.

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, La “mappa” Europea della competitività

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Le “Regioni della Convergenza” Ciascun Paese implementa delle politiche economiche di sostegno definite da docu- menti strategici che vengono concordati con la Commis- sione Europea all’inizio di ogni Programma Quadro In Italia, le linee guida per il sostegno alle Regioni della Convergenza sono state stabilite dal “Quadro Comu- nitario di Sostegno ” e dal “Piano Strategico Nazionale per la politica regionale di sviluppo ”

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Cos’è il PON ? Il Programma Operativo Nazionale recepisce le linee guida dei documenti strategici nazionali e cofinanzia interventi a favore delle regioni italiane in ritardo di sviluppo al fine di rafforzare la capacità di ricerca e innovazione del sistema meridionale per renderne più moderna la struttura, migliorarne l’alta formazione e qualificarne l’occupazione. Il budget del PON si avvale di diversi fondi strutturali: –FSE: Fondo Sociale Europeo; –FESR: Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale; –FAS: Fondo per le Aree Sottosviluppate; –Fondo di Coesione; –Fondo di Rotazione; –ecc.

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (gli Assi e le Misure) Asse I - Ricerca e sviluppo nell’industria e nei settori strategici del Mezzogiorno (1.202,3 M€ - Fondi FESR) Misura I.1 – Progetti di Ricerca di Interesse Industriale Misura I.2 – Promozione innovazione sviluppo tecnologico Misura I.3 – R&S nei settori strategici per il Mezzogiorno Asse II - Rafforzamento e apertura del sistema scientifico e di alta formazione meridionale (309,9 M€ – Fondi FESR) Misura II.1 – Rafforzamento sistema scientifico Avviso 68/2002: Interventi per il rafforzamento infrastrutturale, strumentale e funzionale del sistema scientifico Misura II.2 – Società dell’informazione per il sistema scientifico Avviso 901/2003 : Rafforzamento della dotazione di infrastrutture informatiche di rete locale Avviso 1575/2004 : Sistemi di calcolo ad alte prestazioni Misura II.3 – Centri di competenza tecnologica Asse III - Sviluppo del capitale umano di eccellenza (727,3 M€ – Fondi FSE) Misura III.1 – Miglioramento delle risorse umane nel settore R&ST Misura III.2 – Formazione di alte professionalità nelle PMI Misura III.3 – Formazione di alte professionalità nella P.A. In R&S Misura III.4 - Formazione superiore e universitaria Misura III.5 – Adeguamento formazione professionale e istruzione Misura III.6 – Promozione partecipazione femminile al mercato del lavoro Dottorati di Ricerca Universitaria Avviso 4391/2001: Formazione di profili professionali altamente qualificati nel settore della ricerca industriale, dell’innovazione e del trasferimento tecnologico. Asse IV – Assistenza tecnica (27,8 M€)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (il budget)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (i risultati per le imprese) (1/2) Più di 2040 progetti sono stati finanziati dal PON (fonte: Un recente studio “a campione” ha dato i seguenti risultati: –Circa il 20% delle imprese coinvolte nell’attività di ricerca cofinanziati dal PON non aveva in precedenza mai investito in R&S; –I progetti conclusi di ricerca industriale hanno finora portato al deposito di 119 brevetti, di cui 113 realizzati nell'ambito dei 176 progetti di ricerca "bottom-up" conclusi al ; –Le imprese cofinanziate in 295 casi hanno innovato i loro prodotti –A seguito dei progetti di R&S agevolati, 213 imprese hanno innovato i loro processi; –La ricerca industriale realizzata ha consentito alle imprese (prevalentemente PMI) di sviluppare 496 nuovi prodotti, mettere a punto 280 nuovi processi di produzione e creare 141 nuovi servizi verso terzi;

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (i risultati per le imprese) (2/2) –160 imprese sono state coinvolte in rapporti di cooperazione con enti pubblici ed università nella preparazione e nello svolgimento dei progetti di ricerca; –È molto elevata la propensione delle imprese titolari dei progetti ancora non conclusi ad industrializzare i risultati: circa il 91% nei casi delle PMI; –Le imprese titolari dei progetti di R&S cofinanziati dal PON attestano che nell’84% dei casi i risultati della ricerca generano effetti di ricaduta sugli attori coinvolti nella catena del valore dell’impresa (fornitori, committenti, aziende subfornitrici, clienti, ecc.); –Nel 32% dei progetti strategici e nel 38% dei progetti “bottom-up” si sono realizzate alleanze tra imprese del Centro-Nord ed imprese del Mezzogiorno; –Oltre 1300 operatori meridionali (imprenditori, manager, ricercatori) sono stati coinvolti in interventi di alta formazione continua del PON.

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, L’Avviso n del PON Programma Operativo Nazionale “Ricerca, Sviluppo Tecnologico, Alta Formazione” Asse II “Rafforzamento e apertura del sistema scientifico a di alta formazione meridionale” Misura II.2 “Società dell’Informazione per il Sistema Scientifico Meridionale” Azione a – Sistemi di calcolo e simulazione ad alte prestazioni

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, I Progetti dell’Avviso n Progetto: CRESCO (Centro Computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi) –Soggetto attuatore: ENEA –Obiettivo: realizzazione, presso il Centro Ricerche ENEA di Portici (NA), di un importante polo di calcolo multidisciplinare per lo studio dei sistemi complessi di natura biologica e tecnologica, collegato con facilities di elaborazione, archiviazione e visualizzazione 3D di dati ubicate presso i Centri ENEA di Brindisi e Trisaia (MT). Progetto: CYBERSAR (CYBERinfrastructure per la ricerca scientifica e tecnologica in SARdegna) –Soggetto attuatore: Consorzio COSMOLAB che include CRS4, INAF, INFN, UniCA, UniSS, Nice s.r.l. e Tiscali S.p.a. –Obiettivo: realizzare in Sardegna una nuova infrastuttura di calcolo condivisa, per supportare applicazioni computazionali innovative attraverso l'utilizzo di soluzioni tecnologie all'avanguardia che riguardano diversi ambiti scientifico-disciplinari: l'astrofisica, le biotecnologie, la climatologia e la geofisica, la fisica delle alte energie, le scienze dei materiali, l'ingegneria strutturale ed industriale e la bioinformatica. Progetto: PI2S2 (Progetto per l’ Implementazione e lo Sviluppo di una e-Infrastruttura in Sicilia basata sul paradigma delle GRID) –Soggetto attuatore: Consorzio COMETA che include INFN, INAF, INGV, UniCT, UniME, UniPA ed il Consorzio SCIRE –Obiettivo: realizzare un’infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni basata sulla tecnologia grid per applicazioni scientifiche ed industriali in Sicilia. Progetto: S.Co.P.E. (Sistema Cooperativo distribuito ad alte Prestazioni per Elaborazioni Scientifiche Multidisciplinari) –Soggetto attuatore: Università di Napoli Federico II –Obiettivo: realizzare un Sistema di Calcolo ad Alte Prestazioni, che operi anche secondo il paradigma GRID, orientato ad applicazioni scientifiche multidisciplinari, ed in particolare alla modellistica computazionale ed alla gestione di grosse banche dati.

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, L’e-Infrastruttura Italiana La Rete La Grid FESR

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, L’Organizzazione GRISÙ Stabilita nel Settembre 2007 allo scopo di: –Creare; –Interconnettere (tramite GARR); –Integrare/interoperare; –Gestire una griglia computazionale per il calcolo ad alte prestazioni (in totale, ~8000 CPU e ~0.5 Petabytes di spazio disco) nel Mezzogiorno d’Italia per attività di Ricerca & Sviluppo & Innovazione

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Naples, Networking Day, La “rete” di GRISÙ

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (Generalità e Assi) Il PON “Ricerca e Competitività” ha l’obiettivo di cofinanziare progetti nei campi della ricerca scientifica, dello sviluppo tecnologico, della competitività e dell’innovazione industriale nel periodo di programmazione Il PON si articolerà su 3 Assi prioritari: –Asse I: Sostegno ai mutamenti strutturali –Asse II: Sostegno all’innovazione –Asse III: Assistenza tecnica e attività di accompagnamento Le azioni dell’Asse I e dell’Asse II saranno tra loro fortemente correlate ed interdipendenti

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (gli Obiettivi, le Azioni… e Grid) L’azione prevede lo sviluppo del GRID computing su una dimensione pluriregionale, in modo da assicurare il rafforzamento di un’infrastruttura strategica per la soluzione al problema del calcolo distribuito e ad alte prestazioni attraverso l’accesso a risorse di diversa natura (calcolatori, banche dati, librerie software). Ciò consentirà di valorizzare gli interventi realizzati nella programmazione e di integrare quanto verrà compiuto attraverso la politica nazionale per le aree sottoutilizzate. Gli interventi sono mirati ad accrescere il ruolo che gli attori scientifici dell’obiettivo Convergenza potranno svolgere nell’ambito del VII Programma Quadro.

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Il PON (il budget) 6.2 miliardi di € ! Quasi il triplo del PON

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Obiettivi strategici da proporre al Ministero

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Nuovo paradigma: OptIPuter (Optical networking, Internet Protocol, computer storage) Approccio sostenuto dalla National Science Foundation. Ruolo cruciale del GARR e della rete di ricerca Europea GÉANT. Le connessioni in fibra ottiche dedicate garantiranno connessione a larghissima banda tra i nodi - con link ottici multipli della capacità di 10 o 40 Gbit/s con gestione dinamica dei cammini ottici configurabili dinamicamente in funzione delle applicazioni. Sperimentare una ‘Lambda-Grid’ (Grid basata su lunghezze d’onda dedicate) su scala geografica nazionale, come evoluzione delle Grid basate su reti IP tradizionali. Verso tecnologie abilitanti per la gestione ottimale di metacomputer fotonici, sistemi high throughput per l’accesso, la gestione e l'elaborazione di dataset su grandissima scala. Interconnettere tra loro tutte e 8 le regioni meridionali e poi tutta l’infrastruttura nazionale. Tema n. 1: Reti a banda larga

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Obiettivi Determinare il modo in cui utilizzare e far evolvere i grid-services in modo da rendere concreta e sostenibile la visione del grid computing. Tendenze attuali Le griglie computazionali si stanno evolvendo verso un'architettura basata su web-services. Ad esempio alcuni progetti di ricerca hanno sviluppato middleware come OGSA-DAI che promette di diventare più flessibile, mantenibile e scalabile rispetto ad altri approcci utilizzati attualmente. Il Web 2.0 è un termine generale (ma in realtà vago) che a volte viene utilizzato per riferirsi a dei web-services con funzionalità di grid computing. Di particolare importanza per la sostenibilità del web a lungo termine è l’approccio chiamato "cloud computing" perseguito con forza da parte delle grandi imprese commerciali. Ad esempio: Amazon ha dimostrato che il suo "Elastic Computing Cloud" (EC2) è in grado di supportare macchine virtuali configurate utente per utente che eseguono web-services su cluster di grandi dimensioni e a costi molto bassi. Tema n. 2: “Cloud computing” e applicazioni (1/2)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Microsoft stia investendo massicciamente in nuovi grandi data-center; IBM ha sviluppato un sistema chiamato "Blue Cloud", che mira a sostenere analisi di dati massicciamente parallele; Google ha pubblicato documenti nella letteratura open-source che trattano di strumenti e attrezzature di questo tipo mentre altre società hanno in corso progetti analoghi. Attività proposte Creare progetti con l'obiettivo di determinare la gamma di applicabilità degli approcci tipici dei cloud-service e dei web-service per la costruzione della griglia computazionale, e guidare eventualmente la loro evoluzione per aggiungere funzionalità che non siano ancora previste. Produrre in questi nuovi ambienti alcune applicazioni chiave scientifiche, commerciali e sociali al fine di acquisire una profonda comprensione di ciò che funziona e non. Lavorare a stretto contatto con gli sviluppatori di griglie computazionali commerciali per assicurare l'accesso alle informazioni implementative e per influenzare l'evoluzione del loro software. Tema n. 2: “Cloud computing” e applicazioni (2/2)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Obiettivi Portare applicazioni scientifiche, tecniche ed industriali in ambiente di HPC e Grid computing. Sviluppare applicazioni attraverso progetti pilota realizzati in collaborazione con partner industriali. Il risultato consisterà in applicazioni general-purpose che sono di interesse anche per l'industria e sono in grado di ottenere prestazioni e capacità molto più elevate, perché fatte girare su piattaforme HPC e di Grid computing. Attività proposte - Scienza dei Materiali, con particolare riguardo ad esempio a materiali semiconduttori nanostrutturati, o ad esempio proprietà strutturali e dinamiche di vari processi chimico-fisici; Tema n. 3: Applicazioni scientifiche in ambiente HPC e Grid (1/2)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Scienze della vita, con riguardo ad esempio a sistemi di gestione e visualizzazione di immagini mediche, o ad esempio allo studio di sistemi molecolari complessi; - Scienze Ambientali, con particolare riguardo ad esempio al cosiddetto inquinamento elettromagnetico, alla previsione e controllo, cioè, del campo elettromagnetico in aree urbane, … o ad esempio al controllo e previsione dei cambiamenti climatici; - Fisica subnucleare; - Astrofisica, con particolare riguardo alla realizzazione di un osservatorio virtuale; - Calcolo Scientifico (Scientific Computing) quale disciplina di base per qualunque applicazione, con particolare riguardo alla rivisitazione di librerie di software matematico, con l’obiettivo di realizzare ambienti di risoluzione di problemi grid aware (PSE grid aware). Tema n. 3: Applicazioni scientifiche in ambiente HPC e Grid (2/2)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Tipiche operazioni di Data Mining sono: il Clustering (ricerca di gruppi di dati statisticamente simili), la Classificazione (riconoscimento e l’ordinamento di tipologie di oggetti) la Ricerca di pattern comuni in sequenze di dati, ecc.  Sviluppo di modelli e algoritmi in grado di affrontare problemi complessi e comuni sia alle applicazioni scientifiche: astrofisica, fisica delle particelle, bioinformatica, ecc. sia alle applicazioni economiche e sociali: analisi sociale, monitoraggio del territorio e dell’ambiente, gestione di processi complessi, finanza, marketing, ecc. in cui si deve analizzare l’informazione contenuta in basi dati massicce e di alta dimensionalità ed in cui occorre correlare dati con le previsioni di modelli teorici (sia analitici che numerici). Tema n. 4: “Data mining” (1/4)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Marketing e finanza  Previsione dei trend del mercato azionario  Identificazione di classi di clientela particolarmente predisposta all’acquisto di un certo prodotto  Ottimizzazione delle strategie di vendita  Proiezioni a medio lungo termine  Analisi della qualità dei servizi  Risk management / portfolio evaluation Analisi e gestione del territorio e della società  Analisi in tempo reale di immagini di telerilevamento, registri catastali, registri anagrafici, reti di impianti, reti di sensori  Valutazione di impatto ambientale:monitoraggio dell’inquinamento acustico, chimico e luminoso.  Protezione civile: valutazione del rischio sismico e di quello vulcanico.  Analisi dei comportamenti e delle tendenze sociali: exit polls, analisi demografica e di sviluppo demografico, previsione dei flussi migratori. Trasporti e viabilità  Gestione e sfruttamento dell’informazione contenuta nei database relativi ai trasporto e alla viabilità, utilizzata ad es. per il monitoraggio del flusso del traffico, la gestione real-time dell’emergenza. Tema n. 4: “Data mining” (2/4)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Industria Aeronautica - Automobilistica  Design e testing distribuito  Gestione subcomponenti / subcontrattori Trasporto aereo  Gestione / validazione dei livelli di servizio Spazio  Distributed Concurrent Design Facility Estensione dei concetti di concurrent engineering a fasi successive di sviluppo Sanità  Analisi delle cartelle cliniche dei pazienti  Analisi di immagini biomedicali Tema n. 4: “Data mining” (3/4)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Telecomunicazioni  Gestione e sfruttamento dell’informazione contenuta nei database delle compagnie telefoniche, utilizzate ad es. per l’ottimizzazione dell’uso delle reti telefoniche e per la definizione delle tariffe. Sistemi mobili  Accesso ai servizi multimediali GRID attraverso sistemi di comunicazione mobili. e-government, e-Learning Gestione e sfruttamento di archivi digitali di testi e di immagini  Archivi di documenti di Enti statali e locali  Beni Culturali, Biblioteche, Musei  Agenzie turistiche Media, Intrattenimento, Spettacolo  Rendering, animazione 3D Tema n. 4: “Data mining” (4/4)

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Obiettivi Caratterizzare i modelli di prestazione e gli algoritmi per architetture di calcolo basate su chip multi-core. L’attenzione verrà in particolare posta alle architetture per le applicazioni di calcolo scientifico e industriale, comprese quelle che necessitano di grandi quantità di dati e di calcolo. Attività proposte Sarà necessario creare progetti per acquisire grandi sistemi basati su chip multi-core, studiarne il comportamento su uno spettro di applicazioni scientifiche ed industriali, e sviluppare linee guida per lo sviluppo di algoritmi efficienti su tali sistemi. Le conoscenze, le metodologie e gli strumenti prodotti da questi progetti si tradurranno in nuove capacità nell’ambito delle applicazioni scientifiche ed industriali che siano anche più efficienti in termini di costi. Tema n. 5: Influenza dei “multi-core” sullo sviluppo delle applicazioni scientifiche

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Conclusioni e prospettive Il PON rappresenta un’importantissima occasione di collaborazione tra Accademia, Ricerca e Industria per migliorare la competitività delle “Regioni della Convergenza” italiane e della Sicilia in particolare; Il Comitato di Sorveglianza del PON si è riunito il 2 Maggio u.s. e questo è il primo passo ufficiale verso la pubblicazione dei bandi (i primi sono previsti entro la fine del 2008); Il documento con le proposte dei temi strategici sarà finalizzato entro la fine di Maggio per essere, subito dopo, inviato al Ministero in modo che possa essere preso in considerazione nella programmazione; A questo proposito, si chiede alle Aziende intervenute di esprimere: –La loro opinione sugli obiettivi strategici da proporre al Ministero; –Il loro interesse verso i temi presentati; –La disponibilità ed impegno a collaborare (questionario allegato alla documentazione distribuita).

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Riferimenti La Strategia di Lisbona: – – Le “mappe” mondiali degli indici economici e sociali: – Le “Regioni della Convergenza”: – Il Programma Operativo Nazionale: – I Progetti dell’Avviso n. 1575: –

Catania, Grid Industry Day all’Università di Catania, Grazie per l’attenzione! Domande ?